運輸部署案例集/2018/澳大利亞國內航空旅行

描述

航空是指任何能夠將自身從地面抬起的機器。此類飛行器包括固定翼飛機、旋翼飛機以及無翼飛行器，如氣球和飛艇。

背景

人們對飛行的想法已經著迷了數千年。最早有記載的人造飛行形式是中國人，他們在公元前幾百年發明了風箏，以及在公元 3 世紀左右發明的孔明燈。在接下來的大約一千五百年裡，人類飛行技術進展緩慢，直到 18 世紀發現了氫氣，這或許重新點燃了人類飛行的火花。氫氣使人類能夠進行首次真正可控的飛行，即熱氣球飛行。萊特兄弟在 1903 年成為世界上第一批成功駕駛載人飛機的人。這架飛機飛行了大約 12 秒，覆蓋了 36 米。從那時起，今天使用的飛行技術已經取得了巨大的進步。第一條定期航班始於 1914 年 1 月 1 日，從佛羅里達州聖彼得堡到佛羅里達州坦帕，此後已成為當今一種常見的交通方式。

飛機的技術/生產特性

飛機已經從低功率木製飛機發展到高功率單翼飛機（一組機翼），鋁成為飛機制造的主要材料。在當今飛機設計過程中，工程師需要考慮許多因素。這些因素包括：

·     飛機的製造方式

·     預期的客運能力

·     飛機的航程和速度

·     乘客舒適度

·     在機場起降、導航/停放的要求

·     飛行控制

·     燃油效率

·     材料來源和生產

·     飛機內部的細節

·     發動機

·     機翼

·     機身

航空旅行的優勢

·     航空旅行是當今使用最快的公共交通方式，因此擁有高速到達/交付時間。

·     航空旅行所需的投資基礎設施很少。機場、機庫是主要需要的部件。航空旅行不需要互連道路/軌道。

航空旅行的劣勢

·     航空旅行的成本相當高，因為如果飛機發生故障，安全風險很高。

·     與航運和鐵路運輸等運輸方式相比，飛機的運載能力相對較低。

·     需要高度訓練、經驗豐富和技能嫻熟的人員，這需要大量投資。

·     航空運輸容易受到惡劣天氣的影響。航空旅行經常出現延誤。

主要市場

如今，航空旅行是一種常見的交通方式。然而，在該行業誕生階段，它曾經僅限於那些能夠負擔相對昂貴機票的人。根據 Compass Lexecon 的一項研究（受美國航空公司委託），“1941 年，從洛杉磯到波士頓的平均航班費用按今天的貨幣價值計算為每人 4539.24 美元，需要 15 小時 15 分鐘，途中要停靠 12 站。2015 年，一次直飛航班的費用為 480.89 美元，只需 6 小時。”

大多數飛機都需要在北京、迪拜和洛杉磯等熱門交通樞紐進行轉機，以便加油和補充食物和水。2018 年 3 月 24 日，首次實現了從珀斯到倫敦的直飛航班，歷時 17 小時。然而，這仍然是首批“超長途旅行”的例子之一。乘客舒適度的問題隨之而來，因為並非所有人都願意在飛機上呆上 17 個小時左右。這種新的超長距離商業航班剛剛成為一種盈利的交通方式。由於燃油效率的新技術，能夠覆蓋如此長距離的飛機才能夠增加燃料的重量，這使得該航班對航空公司來說有利可圖。

貨運運輸也是航空業的巨大市場。與航運、鐵路或公路運輸相比，航空運輸提供了一種快速的但相對昂貴的郵件運輸方式。

航空業出現之前的其他運輸方式

在航空旅行出現之前，人們最有可能乘坐鐵路進行中長途旅行，或乘坐航運進行橫跨大陸的超長途旅行。這些運輸方式都比航空旅行慢。鐵路和海運的侷限性主要在於它們的旅行速度。對於持續時間少於四個小時的短途旅行，由於成本和速度因素，鐵路是首選的運輸方式。由於安全檢查和語言強制性登機時間而導致的機場擁堵，使得鐵路成為更便捷的選擇。

航空本身創造了一個新的長途旅行市場。航空使人們能夠輕鬆地環遊世界，從地球的一端飛到另一端只需大約 24 小時，真正意義上“縮小了世界”。

技術

1901 年，萊特兄弟收集了此前研究空氣動力學者的資料，並利用這些資料建造了一架滑翔機。最初的設計存在很多缺陷，直到他們發明了三軸控制，它使飛行員能夠在所有三個方向上操控飛機，這種設計至今仍是標準。萊特兄弟還測試了 200 種機翼形狀，以確定哪種形狀可以提供最佳升力。他們發現，使機翼前部變厚，而後部逐漸變薄，可以降低機翼上方的氣壓，並增加機翼下方的氣壓。這種設計在現代航空中也仍在使用。1903 年 12 月，萊特兄弟釋出了“飛行者”，這是一款滑翔機的動力化版本。他們為其添加了一臺汽油發動機，這款發動機是他們自己設計和製造的，因為其他發動機對他們的設計來說太重了。這是第一架有動力飛行的記錄。

市場發展

20 世紀初，飛機的發展恰逢第一次世界大戰。飛機首次用於軍事目的是在 1911 年，比世界上第一次商業航班在美國誕生早三年。早期航空旅行市場主要用於軍事用途。偵察、轟炸和炮兵校正飛行是主要用途，在第一次世界大戰之前，由於其缺乏進攻能力，通常被忽視。這一情況在 1914 年羅蘭·加洛斯將一挺固定機槍安裝在他的飛機前部後發生了改變。 

航空旅行的市場利基在於它是一種全新的交通方式。它們的旅行速度無與倫比，隨著技術和安全性的提高，以及旅行時間的縮短，航空業得到了發展。燃油效率的提高使這種旅行方式變得越來越便宜，尤其是在競爭激烈的航空公司之間。這打開了世界的大門，使航空旅行成為一種普遍現象。

政策

澳大利亞航空公司最初計劃成為一家壟斷的國家航空公司，運營澳大利亞國家航空公司和所有其他非政府航空公司的所有航線。這一計劃在兩起高等法院案件中遭到成功挑戰。 該政策規定，只有兩家航空公司允許在州首府城市和主要區域機場之間運營。在該政策實施期間，“兩家航空公司”分別是政府所有的澳大利亞航空公司和私營的安塞特航空公司。該政策的目的是確保澳大利亞國內機隊的安全。來自其他航空公司的缺乏競爭，防止了安塞特航空公司和澳大利亞航空公司採取不必要的風險或捷徑以產生市場上最便宜的航班，從而可能危及安全。這是一項創新性政策，它阻止了其他私營航空公司進入市場。該政策最終由於 20 世紀 90 年代世界範圍內的航空業放松管制而廢除，此後，澳大利亞出現了許多較小的國內航空公司。

誕生階段的政策

這種交通方式的發展受到澳大利亞兩家航空公司政策的監管，該政策是澳大利亞聯邦政府從 20 世紀 40 年代後期到 20 世紀 90 年代的一項政策。實施該政策的目的是確保整個澳大利亞航空業的安全。但是，這項法規（涉及政策）由於缺乏其他航空公司的競爭，阻礙了澳大利亞航空業的增長速度。

航空業的成熟階段

根據圖 1，由於 1985 年至 2017 年的持續增長，澳大利亞國內航空業仍處於增長階段。由於世界人口和澳大利亞人口不斷增長，該行業很可能在未來幾年內不會進入成熟階段，直到出現一種更快、更便宜的交通方式。一旦出現航空以外的受歡迎的替代方案，對航空的需求將下降，該行業將進入成熟階段。

“鎖定”

航空業“鎖定”的可能性不大。始終有新技術在不斷發展，為旅行者提供更多機會更快、更容易、更經濟地到達目的地。但是，這些技術需要經過嚴格的測試，以確保其安全性。這些監管措施對行業施加了一些壓力，但卻是確保安全所必需的。

重塑機會

多年來，原油價格一直在穩步上漲。  由於化石燃料的有害影響和有限的來源，人們越來越重視“綠色”未來，這導致了“更清潔”的交通方式或模式的市場。過去十年中技術的快速發展可能會讓人們認為，新技術可能只需要幾十年就會出現。

結果

下表顯示了 1985 年至 2017 年期間澳大利亞國內旅客數量。最佳擬合線是使用對數函式 S(t) = K/[1+exp(-b(t-t0)] 計算得出的。

其中

 S(t) 為 t 時刻的澳大利亞國內旅客數量

 t 為以年為單位的時間

 t₀ 為達到 0.5K 的年份

 K 為生命週期的飽和水平

 b 為在迴歸中估計的係數

表 1：澳大利亞國內旅客數量

	資料 - 自變數	結果計算
	乘客	S(t) = K/[1+exp(-b(t-t0)]
年份	運載量（百萬）	預測旅客數（百萬）
1985	15	12
1987	15	14
1989	16	17
1991	16	19
1993	17	22
1995	25	25
1997	27	28
1999	28	32
2001	32	35
2003	31	38
2005	39	42
2007	45	45
2009	49	48
2011	54	51
2013	56	53
2015	57	55
2017	59	58

使用澳大利亞基礎設施局統計資料的澳大利亞國內航空旅行旅客圖

該圖顯示了預測的旅客數量曲線增長和 1985 年至 2017 年期間澳大利亞國內航空實際旅客數量。我們可以從預測的旅客數量曲線中看到持續的增長率，這表明航空業正處於其生命週期的增長階段。如果我們將“S”曲線疊加在我們的資料上，我們可以看到 2001 年左右出現了一個小的拐點。這表明澳大利亞國內航空旅行在 2001 年已經走完了“S”曲線生命週期的一半。澳大利亞的第一架國內航班是在 1922 年，因此我們的資料理想情況下應該從那時開始。但是，根據收集的資訊，由於 1922 年至 1985 年之間的資料有限，無法準確確定澳大利亞國內航空業何時從誕生階段進入增長階段。

澳大利亞聯邦政府從 20 世紀 40 年代後期到 20 世紀 90 年代實行的兩家航空公司政策，在試圖促進澳大利亞航空業安全的過程中，會減緩該行業的發展速度。 

1985 年至 2017 年的資料顯示，國內旅客數量穩步上升。1985 年，國內旅客數量為 1500 萬，而 2017 年，澳大利亞國內旅客數量為 5900 萬。僅 32 年的時間裡，每年增加了 4400 萬旅客。

所使用的線性迴歸模型產生的“R”值為 0.93，這意味著該模型相當準確。這表明該行業在年度表現方面保持一致，顯示出強大的行業實力。這在圖 1 中旅客數量的持續增長中得到了體現。